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Ingegneria

Ingegneria
Precision machine shop bench with a row of HSS-E twist drills in a holder and a machined steel block with a bored hole
Ingegneria

Accessori per utensili da ingegneria che mantengono le dimensioni su pezzi in acciaio temprato, acciaio inossidabile e alluminio.

Punte, frese e abrasivi scelti in base alla durezza del pezzo, al comportamento dei trucioli e alla classe di tolleranza.

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Un’officina meccanica generale acquista utensili da taglio ponendosi tre domande: come si comporta l’utensile sul particolare grado di materiale, quale finitura lascia e quale campo di tolleranza riesce a rispettare su un disegno con indicazione h6 o H7. Un utensile che offre ottima durata sull’acciaio per stampi potrebbe fallire sull’acciaio inossidabile già dopo un solo pezzo, poiché questi due materiali dissipano il calore dal tagliente in modo completamente diverso. Questa pagina illustra quali substrati, rivestimenti e geometrie sono specificati per ciascuna famiglia di materiali da lavorare e come verificare ogni scelta.

Panoramica del settore

Quattro variabili che determinano il risultato

La caratteristica distintiva dell'ingegneria generale è la varietà: la stessa macchina taglia acciaio per stampi al mattino e alluminio al pomeriggio, utilizzando utensili intercambiabili all'interno di un'unica interfaccia del mandrino. Questa varietà è ciò che rende inadeguato un utensile scelto esclusivamente in base alla classe indicata nel catalogo; pertanto, le quattro variabili riportate di seguito vengono definite per ciascuna famiglia di pezzi lavorati, anziché come scelta unica valida per l'intero stabilimento.

Attrezzatura Tipica
Centri di lavoro BT40 e HSK-A63, torni CNC con attrezzature azionate, macchine a scarica elettrica a tuffo e a filo, fresatrici a torretta, trapani a braccio radiale, rettificatrici piane, affilatrici per utensili e frese.
Materiali lavorati
acciaio per stampi 1.2311 e 1.2738, acciaio per lavorazioni a caldo 1.2344, acciaio per lavorazioni a freddo 1.2379, 42CrMo4, acciai inossidabili 1.4301 e 1.4404, ghisa sferoidale GGG40, alluminio 6061 e 7075, Inconel 718, Ti-6Al-4V, termoplastici non caricati e caricati con fibra di vetro.
Normative
DIN 338 e DIN 340 per punte elicoidali, DIN 1835 per gambo cilindrico, ISO 286-1 e ISO 286-2 per tolleranze di accoppiamento, ISO 1101 per tolleranze geometriche, ISO 4287 per rugosità superficiale, ISO 68-1, ISO 261 e ISO 965-1 per filetti metrici, ISO 2768 per tolleranze generali, ISO 6508-1 per durezza.
Modalità di guasto osservate
Sfaldatura del tagliente in lavorazioni interrotte, formazione di borchia su alluminio, usura laterale che aumenta la rugosità, deviazione della punta all’ingresso su superfici inclinate, scheggiatura all’uscita da un foro trasversale, slittamento del mandrino e fuoriuscita dell’utensile, microfessurazione nello strato ricostituito, aumento del costo per cavità a causa del consumo degli inserti.
Sfide operative

Tre guasti che comportano costi aggiuntivi per le linee

Ogni sfida descrive cosa va storto, quindi la decisione relativa alla geometria o al materiale che la risolve.

Sfida 1

In lavorazioni interrotte, il tagliente si scheggia sull’acciaio temprato.

Tagliare un pezzo in materiale temprato con un utensile universale provoca scheggiature anziché usura graduale, poiché gli urti di ingresso ed uscita si concentrano sul raggio del tagliente. Dove il tagliente si scheggia, l’utensile raschia invece di tagliare, pertanto la tolleranza di finitura deve essere ripresa a una velocità di avanzamento inferiore e il pezzo richiede più tempo per essere completato rispetto al tempo previsto dal ciclo di lavorazione. Lo stesso utensile, montato nello stesso portautensile su acciaio per stampi non temprato, non produce tale effetto, motivo per cui il materiale dell’utensile viene scelto in base al pezzo da lavorare e non in base al tipo di officina.
Risposta Amsuo

Scheggiature in taglio interrotto → Punte da trapano affilate partendo da una lega di carburo a grana microfine con rivestimento AlCrN.

La dimensione dei grani e il contenuto di cobalto sono bilanciati in modo che il tagliente possieda la durezza necessaria per resistere all’usura abrasiva su acciaio temprato e legato, mantenendo tuttavia una resistenza alla rottura trasversale sufficiente ad assorbire gli impatti in entrata e in uscita. Il rivestimento AlCrN mantiene la propria temperatura di ossidazione al di sopra del range raggiunto nella lavorazione a secco di acciaio temprato, proteggendo quindi il tagliente con uno strato stabile anziché con un ossido che si forma e si sfalda. Un raggio di smussatura del tagliente ben definito elimina il bordo affilato e fragile che si scheggia per primo.
Sfida 2

Il bordo di accumulo sull’alluminio compromette la finitura superficiale.

Tagliare l’alluminio con una geometria progettata per l’acciaio genera un bordo di accumulo che si salda sulla faccia di taglio e poi si stacca, portando via con sé particelle del pezzo in lavorazione. Dove ciò accade, la superficie risulta più ruvida rispetto alla tolleranza indicata nel disegno e nell’elenco delle operazioni compare, inaspettatamente, un’operazione di lucidatura.
Risposta Amsuo

Bordo di accumulo sull’alluminio → Punta da trapano cilindrica miniaturizzata e frese a disco con faccia di taglio lucidata.

La faccia di taglio è lucidata, così da non offrire alcun aggancio meccanico su cui l’alluminio possa saldarsi; inoltre, la geometria delle scanalature e dei denti è studiata per allontanare il truciolo dal tagliente, evitandone il ri-taglio. Poiché un rivestimento aumenterebbe l’attrito contro un materiale tenero e reattivo come l’alluminio, la faccia di taglio rimane non rivestita, mentre il rivestimento è applicato soltanto sul fianco: ciò impedisce la formazione del bordo di accumulo senza compromettere la resistenza all’usura del fianco.
Sfida 3

Una punta da foratura devia all’ingresso angolato e fuoriesce in un foro trasversale.

L’ingresso su una superficie curva o inclinata con una punta standard fa sì che la punta scivoli prima che le scanalature entrino in presa. Quando il foro risulta fuori posizione sul cerchio di divisione, il pezzo viene o ritrattato o scartato, e tale decisione viene presa direttamente alla macchina anziché in fase di ispezione. All’uscita di un foro trasversale, la stessa geometria spinge l’ultimo strato di materiale invece di tagliarlo, lasciando un bavetto che deve essere rimosso prima che il pezzo possa essere misurato.
Risposta Amsuo

Deviazione della punta e fuoriuscita → Frese a punta cilindrica standard con punta divisa e gambo rettificato h6.

L’assottigliamento del fusto dietro il punto di divisione riduce la spinta assiale necessaria per avviare la foratura, ovvero ciò che impedisce al tagliente di scivolare su una superficie inclinata prima che gli angoli esterni entrino in presa. Un’acciaio rapido legato al cobalto aumenta la durezza a caldo, consentendo al tagliente di resistere alle temperature più elevate generate nella lavorazione dell’acciaio inossidabile senza un’eccessiva usura laterale; le versioni a lunga portata sono affilate con la stessa geometria del tagliente, anziché con una geometria più smussata per compromesso. Il gambo è rettificato secondo la classe di tolleranza h6 della norma ISO 286-1, garantendo una presa ripetibile nel mandrino a pinze ed eliminando il rischio di estrazione accidentale dovuto a un gambo sottodimensionato o ovalizzato.
Macro view of a reamed bore through a steel block showing fine tool marks and a chamfered entry edge
Famiglie di prodotti

Le famiglie che corrispondono a questa applicazione

Drill Bits

Fusibili per trapano

Foratura di pezzi lavorati temprati, legati e in acciaio inossidabile

Risposte: Sfaldatura del tagliente all’ingresso intermittente

Norma: DIN 338

Jobber Length Drill Bits

Frese a punta cilindrica standard

Foratura generica entro la tolleranza di disegno

Risposte: Deviazione della punta e rottura all’uscita

Norma: DIN 338

Taper Shank Drill Bits

Punte per trapano con gambo conico

Lavorazioni a grande diametro su fresatrici e macchine a braccio radiale

Risposte: Scivolamento del gambo nel supporto della macchina

Norma: DIN 1835

Miniature Straight Shank Drill Bit

Punta di trapano miniaturizzata con gambo dritto

Lavorazioni a piccolo diametro, canali di raffreddamento e fori di centraggio

Risposte: Rottura causata da spinta eccessiva

Burrs

Bave

Sbavatura, levigatura e preparazione dei bordi

Risposte: Bava residua all'uscita di un foro trasversale

Circular Saw Blades

Lamine per seghe circolari

Taglio di barre e profilati alla lunghezza richiesta

Risposte: Danneggiamento dei denti causato da inclusioni dure

Router Bits for Wood

Di legno

Taglio di tavole per utensili e materiali per modelli

Risposte: Usura del bordo causata da cariche abrasive

Norme e specifiche

I numeri alla base delle affermazioni

La tabella indica il parametro, la norma che lo definisce e il motivo per cui la funzione qualità dell’impianto lo verifica.

Parametro Riferimento standard Ciò che la norma definisce Perché l’acquirente lo verifica
Dimensioni delle punte elicoidali DIN 338 / DIN 340 Serie di diametri e proporzioni delle punte elicoidali con gambo cilindrico Una punta deve essere intercambiabile in un portautensile già predisposto per il lavoro
Forma del gambo per utensili a gambo cilindrico DIN 1835 Le forme di gambo utilizzate per utensili con gambo cilindrico La forma del gambo determina come l'utensile viene bloccato e se può slittare
Tolleranze per fori e alberi ISO 286-1 / ISO 286-2 Il sistema di tolleranze ISO e le tabelle delle deviazioni limite le indicazioni h6 e H7 vengono lette dalle stesse tabelle da entrambe le parti
Test di durezza ISO 6508-1 Metodo di prova della durezza Rockwell e sua verifica I valori relativi al substrato e al trattamento sono confrontabili soltanto quando viene specificato il metodo utilizzato
Texture della superficie ISO 4287 Come sono definiti ed espressi i parametri della rugosità superficiale Un’indicazione di finitura deve avere lo stesso significato per entrambe le parti
Tolleranze geometriche ISO 1101 Come vengono espressi i tolleranze di forma, orientamento, posizione e concentricità Il metodo di misurazione deve corrispondere alla specifica riportata sul disegno
Tolleranze Generali ISO 2768 Tolleranze standard nel caso in cui il disegno non ne indichi una specifica I componenti vengono valutati sulla base di una tolleranza standard dichiarata, non su una ipotizzata
Profili filettati metrici ISO 68-1 / ISO 261 / ISO 965-1 Profilo fondamentale della filettatura, schema generale e tolleranze per le filettature metriche ISO Le caratteristiche filettate interne (maschiature) e i gambi filettati vengono valutati con lo stesso criterio
Come effettuiamo la verifica

Organizzata in base al metodo, non in base a un valore pubblicato

L'ispezione inizia dal disegno. I controlli dimensionali e geometrici vengono eseguiti in conformità allo standard che definisce la caratteristica: DIN 338 e DIN 340 per le proporzioni delle punte elicoidali, DIN 1835 per i gambo cilindrici, ISO 286-1 e ISO 286-2 per le classi di accoppiamento, ISO 1101 per forma e posizione, e ISO 2768 nei casi in cui il disegno non riporta tolleranze individuali. La durezza viene verificata con il metodo specificato nella norma ISO 6508-1, mentre la finitura superficiale, qualora indicata, viene misurata in base alle definizioni dei parametri contenute nella norma ISO 4287. Le caratteristiche filettate vengono controllate in conformità agli standard metrici per filetti sopra citati.

Ogni lotto è rintracciabile fino al certificato di materiale relativo al suo stock di acciaio o carburo, quindi una richiesta relativa a un utensile consegnato può essere soddisfatta consultando il registro del lotto anziché basandosi sulla memoria. Qualora sia richiesta un’ispezione oltre al controllo di routine sul lotto — ad esempio un’esame del rivestimento — essa viene effettuata su richiesta e il risultato viene riportato in relazione al metodo utilizzato. Qualora un controllo non si applichi a una famiglia, lo specifichiamo esplicitamente anziché riportarlo.

Personalizzazione e consegna

Tre livelli di coinvolgimento, un’unica sequenza

Gli utensili per uno shop di lavorazione sono solitamente specificati in base al pezzo da lavorare, non in base al marchio.

Livello 1 — marchio privato
l’etichetta dell’acquirente viene applicata su utensili già qualificati per la famiglia di pezzi interessata, con geometria invariata.
Livello 2 — Imballaggio e specifica
la geometria rimane invariata, mentre cambiano confezione, marcatura delle dimensioni e identificazione dell’utensile; ciò risulta rilevante quando uno shop distribuisce utensili da un magazzino interno e deve risalire a un lotto partendo da un tagliente.
Livello 3 — Basato su campione e disegno
un passaggio speciale, un raggio di curvatura d’angolo, un diametro di centraggio o una modifica del gambo viene realizzato partendo dal campione o dal disegno fornito dall’acquirente, supportato da una revisione della progettazione per la produzione, restituita prima della produzione del primo esemplare. Lo sviluppo di livello tre si basa sul nostro lavoro progettuale interno, che include un brevetto di progettazione per un accessorio adattivo per utensili con gambo esagonale. Un progetto speciale parte da quattro input: la designazione del pezzo in lavorazione, l’operazione richiesta, l’interfaccia macchina e la tolleranza da rispettare. Il disegno o il campione vengono revisionati, il percorso di rettifica e rivestimento viene definito e viene emesso un rapporto sul primo esemplare, che copre geometria e durezza, prima che la geometria venga rilasciata per la produzione ripetuta. Qualora la revisione identifichi una modifica geometrica, il percorso riparte dal disegno aggiornato.
DOMANDE DELL'ACQUIRENTE

Ciò che i team acquisti chiedono per primi

Come viene determinato il prezzo di un utensile tagliente per un determinato pezzo in lavorazione?

Il prezzo è indicato per utensile, riferito a una specifica qualità del pezzo da lavorare, poiché il supporto e il rivestimento variano in funzione del materiale e i due elementi non possono essere considerati come un unico articolo. Un utensile per acciaio per utensili temprato e uno per alluminio tenero differiscono per qualità, preparazione del tagliente e rivestimento; quotarli con un unico valore nasconderebbe tali differenze. Inviare la designazione del materiale e l’operazione prevista: l’offerta verrà formulata sulla base di tali informazioni.

Qual è l’ordine minimo per una geometria speciale?

Le dimensioni indicate nel catalogo sono quotate tramite un percorso di magazzino; una geometria speciale rettificata richiede un proprio allestimento di rettifica e rivestimento ed è quotata separatamente. Una volta stabilita una geometria, può essere prodotta in parallelo ad altri lotti; nella fase di quotazione indicheremo se una determinata geometria speciale può condividere l’allestimento con una geometria già esistente oppure se deve essere gestita autonomamente.

Possiamo eseguire una prova con un utensile prima di procedere all’ordine definitivo?

Sì. Gli utensili per la prova vengono forniti in base a un grado specifico del pezzo da lavorare e a condizioni di taglio definite, in modo che il risultato possa essere confrontato con i dati già in vostro possesso, anziché con un lavoro non correlato. Indicateci la macchina, il sistema di fissaggio e il criterio di accettazione: il preventivo per l’utensile di prova verrà redatto in base a tali parametri.

Qual è il tempo di consegna per un lotto produttivo?

Gli utensili nelle misure standard vengono rilasciati dopo l’approvazione del campione; quelli speciali seguono non appena completati i passaggi di rettifica e rivestimento, quest’ultimo considerato come fase distinta nella sequenza. Qualora un ordine dipenda da una data fissa, il calendario del rivestimento va confermato al momento dell’ordine, non dopo la rettifica degli utensili.

Quali documenti accompagnano gli utensili?

Gli utensili nelle misure standard sono spediti con un verbale di ispezione di lotto che copre l’aderenza del gambo, la durezza e le dimensioni principali. Quelli speciali sono spediti con un rapporto sul primo pezzo, che include anche la geometria rettificata rispetto al disegno. I registri relativi al rivestimento e i dati sulla durata specifici per il pezzo lavorato vengono archiviati per famiglia di utensili e rilasciati su richiesta.

Pronti a specificarlo?

Inviare la designazione del materiale e l'operazione. Indicare la qualità, la macchina e la tolleranza richiesta; in tal modo indicheremo il substrato, il rivestimento e la preparazione del bordo specificati per tale richiesta — e comunicheremo dove la nostra gamma non è in grado di rispettare la tolleranza richiesta.

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